摘要：由于智能变电站内全站信息数字化，所以，稳定的站内信息交换是保障智能变电站稳定运行的重要环节。然而，目前一些供电公司所辖智能变电站通讯中断发生次数较多，会造成保护装置闭锁、变电站实时数据无法同步、调控操作无法执行的严重危害，对电网安全运行造成威胁。考虑到智能变电站现场运行的实际情况，当前电力行业所需要面对的一个重要内容就是研宄智能变电站的运行可靠性，而智能变电站内通信网络的可靠运行又直接影响到整个智能变电站的可靠运行，进而影响到整个电网的可靠运行。
关键词：智能变电站；通信中断；故障；研究
引言
智能变电站在电力系统的发、输、变、配、用、调六大环节中，是一个关键节点，是智能电网赖以发展的基础。而智能变电站的“神经系统”一一通信网络，可以用来有效地进行连接智能变电站内的各种智能电子设备，通信系统必须在实时性和可靠性上达到要求，否则该智能变电站便不能正常运行。所以，通信系统中如果发生任何细微的性能问题都有可能给电网甚至社会造成巨大的影响，带来政治上、经济上的灾难性后果。
1 智能变电站通信中断故障研究的重要性
2000年10月13日，川渝电网几乎全部瓦解，89万ｋＷ的电量瞬间甩出，查其原因，只是因为四川二滩水电站的控制系统收到异常信号。2003年，持续了29小时的美加8.14大停电，受到停电影响的有5000万人口，负荷损失了61800ＭＷ；而造成这么大规模停电的一个重要原因就是：在电网故障之后，大量数据涌入了第一能源公司的通信系统，在远程终端单元中发生数据排队，并且缓存缓冲区也由于过多的数据而溢出，造成了大量报文的丢失，调度中心的状态估计功能服务器因收不到数据而失效，自动发电控制（ＡＧＣ）等控制系统继而发生故障，最终导致大停电。在智能电网环境下，会出现更多的数字、图像、视频等信息，这些多媒体信息的集成与应用需要依靠更高要求的网络可靠性才能完成，因此这对智能电网通信系统性能的要求也就变得更加苛刻。
2 智能变电站通信特点
2.1智能电力变压器
在传统的变压器上安装智能电子设备，不同的用户可以根据不同的工程实际需求配置不同的智能组件，这些智能组件大体上包括用于测量的智能电子设备、由监测功能的智能电子设备、冷却装置控制智能电子设备、光纤绕组温度测量智能电子设备、有载分接开关控制智能电子设备、变压器油中气体溶解成分监测智能电子设备、非电气量保护智能电子设备、局部放电检测智能电子设备、合并单元等，这些安装在智能控制柜中的智能组件都可以通过光纤网络进行相互之间的通信。
2.2 电子互感器
包括了采集器、传感器以及专用屏蔽线三个部件，电力系统内的电压、电流测量是通过电子光纤传感技术进行的。电子互感器自身不含传统互感器中那样的铁芯，正因如此，由铁芯引起的诸如铁磁饱和、铁磁谐振等问题是不需要考虑的。通过电子互感器的大范围应用，可以有效地消除传统互感器自身原理和材料的缺陷对电网可靠运行的影响，除此之外，电子互感器还具有测量精度高、动态范围宽、响应时间短、暂态性能好、线性程度高、频率带宽足等其他优点，这些安全、环保、节能性能，能促进智能电网的快速建设，应用发展前景非常广阔。
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2.3 继电保护系统可靠性高
智能变电站的二次信号是通过光纤通道进行传递的，这样的网络通信使得高、低压之间实现了完全的电气隔离，更加有效地避免了诸如短路电流大、开路电压高、传递过电压、接地、电磁干扰、过电压冲击、过电流冲击等问题的出现。
3 智能化变电站通信中断处理
3.1温度控制策略
智能化变电站装置通讯板芯片运行温度高于标准值，容易导致装置故障，继而引起智能站通讯中断。为了降低芯片运行温度，考虑采用温度控制策略。一般来说，温度控制主要分为被动温度控制和主动温度控制两种方式。所谓被动温度控制主要是采用提高自然散热效率的方式进行温度控制，碎玉智能变电站二次设备通讯板卡来讲，由于板卡集成于二次设备中，所以采用增加散热面积来提高散热效率的被动温度控制方式不可行。根据实际工作中的经验，采用强制散热并设计散热风扇的方式可行性最高。将散热风扇加装在通讯板位置，将芯片运行温度控制在40度以下，并采用ＰＬＣ芯片温度控制，在散热装置停止运行故障时后台发警告信号。
3.2利用静态组播技术设置组网交换机
在以太网中，当网络数据流量迅速膨胀到远远大于正常的流量时，交换机端口将会由于过于繁忙而无法正常工作，或者链路无法承受数据包的丢失而失去稳定性，在这两种情况下，网络的正常通信都会出现中断，这就是我们经常说到的网络风暴。网络风暴的出现使得交换机的处理能力无法承受组网内的超额数据量，如果不增加交换机，又想减少所需处理的数据量，便只能利用静态组播技术来设置组网交换机。
3.3加装软件“看门狗”
智能化变电站装置通讯板持续运行一段时间后，由于数据量较大，容易出现缓存溢出或死循环现象，本文在处理远动机故障时多次发现远动机缓存溢出和死循环现象。加装软件“看门狗”，可自动重启装置，无需人工操作。
3.4装设光纤盘线架
智能化变电站屏柜内光纤布线方式与普通电缆相同，槽盒内光纤与电缆线芯并列排布，槽盒空间本身狭小，光纤冗余迂回在槽盒内，光纤曲率半径小。为了増大光纤曲率半径，本文设计并装设光纤盘线架，装设简单，光纤与装置线分离，将智能站内光纤放置曲率半径提高至30ｍｍ以上。光纤盘线架是安装在机柜和配线架配合使用的一种配件，可以让光纤更加平滑顺畅的进入机柜配线架。光纤盘线架通常安装在机柜里，它由两部分组成：理线板和盖板。
结束语
智能变电站的实现是智能电网发展的重要部分，力求智能变电站通信系统的高效、快速运行正是智能化变电站相关研宄中的重要内容之一。通信网络面临着光纤断链、端口故障、交换机故障等故障形式，又因其通信网络中二次设备、通信设备通信端口数量庞大、通信链路交叉复杂，往往难以得到快速精确的分析及维护，严重影响信息的交互及功能的实现，威胁变电站二次系统正常可靠运行。因此，实现通信网络故障的快速精确诊断是至关重要的，对智能变电站通信稳定性和可靠性的研究任重而道远。
参考文献：
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[2]庞红梅，李淮海，张志鑫，等.110kV智能变电站技术研究状况.电力系统保护与控制，2010，38（6）：146-150.
论文作者:许维国,林徽平
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/28
标签：智能论文; 变电站论文; 光纤论文; 电网论文; 电子设备论文; 故障论文; 通信论文; 《基层建设》2019年第16期论文;